WO2011076876A1 - Procede de commande d'un circuit egr d'un moteur de vehicule automobile, vanne pour la mise en oeuvre du procede et moteur avec la vanne. - Google Patents

Procede de commande d'un circuit egr d'un moteur de vehicule automobile, vanne pour la mise en oeuvre du procede et moteur avec la vanne. Download PDF

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WO2011076876A1
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opening
flap
engine
circuit
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Nicolas Vitiello
Sébastien Potteau
Sébastien Adenot
Grégory HODEBOURG
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Valeo Systemes De Controle Moteur
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Definitions

  • a method for controlling an EGR circuit of a motor vehicle engine, valve for the implementation of the method and engine with the valve The invention relates to a method for controlling an exhaust gas recirculation circuit.
  • an internal combustion engine of a motor vehicle a three-way valve for implementing the method and a motor comprising such a valve.
  • a motor vehicle engine has a combustion chamber, generally formed by a plurality of cylinders, in which a mixture of oxidant and fuel is burned to generate the engine work.
  • the oxidizer comprises air, which can be compressed or not, depending on whether the engine comprises a compressor or not; when compressed, it is called supercharging air.
  • Air (often referred to as "fresh air”) may also be mixed with exhaust gases; it is called recirculated exhaust gas, this mode of operation being typically designated by the skilled person by the acronym EGR, which means "Exhaust Gas Recirculation” in English.
  • the gases admitted into the combustion chamber are called intake gas; the intake gases can therefore be composed of fresh air alone, or of a mixture of fresh air and exhaust gas; the intake gas flow can be regulated by a throttle type valve controlled according to the depression of the accelerator pedal of the vehicle to regulate the engine speed.
  • the air is admitted into the intake circuit of the engine, compressed by the compressor, cooled and admitted into the cylinders where it is burned with the fuel then evacuated through the exhaust pipes.
  • exhaust gas recirculation can be called “low pressure”, when it is done on exhaust gases taken after the turbine and reintroduced before the compressor, or “high pressure”, when it is made with gases taken before the turbine and reintroduced after the compressor; both types of recirculation can be combined.
  • low pressure recirculation allows, for a gasoline engine, to reduce the exhaust temperature (and therefore the fuel consumption since it is therefore not necessary to enrich the combustion mixture too much) and avoid rattling phenomena with a high compression ratio of the engine; for a diesel engine, it reduces pollution to comply with environmental standards.
  • a so-called "three-way” valve is generally provided for controlling the EG rate, that is to say the recirculated exhaust in the total flow of intake gas entering the engine.
  • Such a three-way valve comprises two inlet ducts, one for fresh air and the other for the recirculated exhaust gas (for sometimes speaking in the following, concerning the recirculated exhaust gases, "gas EGR "); EGR gases are usually cooled before being mixed with fresh air.
  • the three-way valve further comprises an outlet duct communicating with the inlet ducts to receive fresh air and / or EGR gas; this outlet duct opens for example in the compressor from which the gases are guided in a cooler (or in a branch of this cooler) before admission to the engine.
  • the three-way valve can be replaced by two simple valves arranged, one in the fresh air intake duct, the other in the exhaust gas recirculation duct.
  • the flow of gas through a valve is regulated by a closure means such as a flap or a butterfly.
  • the regulation of the EGR rate is made by the control of the valves.
  • the valves can be controlled from a measurement of the flow rate of the gases passing through them or else from the pressure difference at their terminals.
  • an air flow meter is mounted in the air intake circuit and the flow of gas admitted into the engine is also known; the difference between the intake gas flow rate and the fresh air flow rate corresponds to the flow of EGR gas and it is therefore easy to deduce the EGR rate.
  • the aim of the invention is to propose a method for controlling an exhaust gas recirculation circuit that allows easy control of the EGR rate.
  • the invention relates to a method for controlling an exhaust gas recirculation circuit of an internal combustion engine of a motor vehicle, the engine being connected to an air intake circuit and to a gas exhaust circuit connected to the air intake circuit by the recirculation circuit, a first valve regulating the air flow upstream of the recirculation circuit and a second valve regulating the flow of recirculated exhaust gas in the recirculation circuit, the recirculation of the exhaust gas being controlled in particular by measuring a pressure difference across the second valve, characterized in that it comprises the following steps:
  • the invention is remarkable in that it proposes a particularly advantageous change in the control of an exhaust gas recirculation loop.
  • the prior art traditionally proposed the gradual opening of the EGR valve and the closure of the air valve to create a vacuum and increase the flow of EGR; in such procedures, the pressure difference across the EGR valve was small.
  • the method of the invention proposes a concomitant opening of the valves to create and maintain a sufficient pressure difference across the EG valve.
  • the invention is particularly advantageous for controlling the recirculation of low pressure exhaust gas from a gasoline engine, for the reasons developed above.
  • the first and second valves are arranged in a three-way valve having an inlet channel with the first valve, an inlet channel with the second valve and an outlet channel communicating directly or indirectly with a manifold. gas inlet into the engine.
  • a three-way valve having an inlet channel with the first valve, an inlet channel with the second valve and an outlet channel communicating directly or indirectly with a manifold. gas inlet into the engine.
  • the intake circuit comprising, downstream of the recirculation circuit, a third valve for regulating the flow rate of the gases admitted into the engine, acting on said valve to compensate for the closure of the first valve.
  • This third valve can traditionally be a butterfly type valve to regulate the engine speed.
  • the degree of opening of the first valve is substantially identical to the degree of opening of the second valve whatever their degree of opening.
  • such an operation can be obtained by concomitant driving of the valves by a single motor, the degree of opening of the valves linearly depending on the angular position of the motor drive shaft, regardless of this position.
  • the method comprises three phases or modes of operation for the concomitant opening of the valves:
  • the invention also concerns, as intermediate product, a three-way valve for implementing the control method presented above, the valve being intended to provide the connection between the gas intake circuit and the exhaust gas recirculation circuit, the valve comprising a first airflow regulating flap, a second recirculated exhaust gas flow regulating flap and a single flap drive motor, valve characterized by the fact that it comprises a gear connecting the motor to the flaps for their drive, the gear comprising drive means of the first flap, drive means of the second flap and disengagement means of the second flap.
  • the valve has three modes of operation:
  • the concomitant opening or closing of the two shutters has three phases or modes:
  • the invention also relates to an internal combustion engine combustion engine of a motor vehicle comprising a valve as presented above.
  • FIGS. 2a, 2b and 2c show three modes of use of the EGR valve of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a graphical representation of the position of the flaps of the EGR valve as a function of the angular position of their drive motor according to a first embodiment of the valve of the invention
  • FIG. 4 is a graphical representation of the passage section for the gases at the flaps of the EGR valve as a function of the angular position of their drive motor according to a second embodiment of the valve of the invention. ;
  • FIG. 5 is a graph showing the permissible EGR rate as a function of the intake gas flow that is to say the engine speed;
  • FIGS. 6a, 6b, 6c and 6d are perspective representations of the EGR valve of the first embodiment of the invention.
  • an internal combustion engine M of a motor vehicle comprises a combustion chamber 1 comprising a plurality of cylinders, in this case four in number, and intended to receive a mixture of oxidant and fuel ( here gasoline) whose combustion in the cylinders generates the work of the engine M.
  • oxidant and fuel here gasoline
  • the operation of the engine M is traditional: the gases are admitted into the combustion chamber 1, are compressed, burned and then expelled in the form of gas. 'exhaust; these are the four classic times of a heat engine (intake, compression, combustion, exhaust).
  • the gas intake circuit 2a in the engine M comprises a supply air intake pipe 3 or fresh air (whose flow is represented by the arrow Fl), a compressor 4 of the feed gases, which is in this case a turbocharger, and a heat exchanger 5 for cooling the gases from the compressor 4.
  • This heat exchanger 5 is commonly designated by the skilled person by its acronym “RAS”, which means “cooler d 'supercharging air'; its function is indeed to cool the intake gas and in particular the air, which is said to be supercharged since it is compressed.
  • RAS the gases open into a manifold 6 for the admission of gases into the combustion chamber 1 of the engine M, the manifold 6 forming a gas inlet box in the cylinder head of the engine M.
  • the intake circuit 2a comprises a bypass 14 of the channel containing the RAS 5, the regulation of the gases between the cooled track and the uncooled track 14 being made by a valve 13, in a manner known per se.
  • the intake circuit Upstream of the gas intake manifold 6 in the engine M, the intake circuit comprises a valve 17 comprising a butterfly valve whose function is to regulate the gas flow rate for the regulation of the engine speed; this butterfly valve 17 is controlled by a motor control unit (typically designated by the acronym ECU which stands for Engine Control Unit in English), well known to those skilled in the art.
  • ECU Engine Control Unit
  • the gas exhaust circuit 2b comprises, at the outlet of the combustion chamber 1 of the engine M, a manifold 7 of the exhaust gas connected to a channel or channel 8 for exhausting gases.
  • the exhaust circuit 2b further comprises a turbine 10, integral in rotation with the compressor 4 of the intake gas and forming with it a turbocharger.
  • the turbine 10 is driven by the exhaust gas of the exhaust path 8, whose flow is shown schematically by the arrow F2.
  • the exhaust circuit 2b is connected to an exhaust gas recirculation circuit 2c comprising a recirculated exhaust gas guide pipe 11 ("EGR gas”) for withdrawing exhaust gases in the circuit 2b exhaust, near its outlet, and reintroduced in the intake circuit 2a, in this case upstream of the compressor 4, at a valve 9, which is in this case a three-way valve 9, which will be named later EGR valve 9 and which forms the place or zone of connection of the recirculation circuit 2c to the intake circuit 2a.
  • EGR gas exhaust gas guide pipe 11
  • a cooler 12 of these recirculated exhaust gas is also provided in the recirculation circuit 2c. The gases that are not recirculated form the exhaust gas of the vehicle, whose flow is designated by the arrow F3.
  • the EGR valve 9 comprises a supply air inlet duct 9a (or duct 9a), a gas inlet duct 9b (or duct 9b) and a gas outlet duct 9c (or duct 9c). which form the inlet gases (and whose composition varies as a function of the flow of gases from the inlet channels 9a, 9b air and gas EGR).
  • the EGR valve 9 comprises a flap 15 in its air inlet duct 9a (hereinafter referred to as "air flap 15”) and a flap 16 in its EGR gas inlet duct 9b (hereinafter referred to as "EGR gas shutter 16").
  • the EGR valve 9 thus fulfills the function of two valves, one regulating the flow of fresh air and the other the flow of EGR gas.
  • the flap of air 15 is open (totally or partially) and the EGR gas shutter 16 is closed, thus completely obstructing the recirculation pipe 1 1.
  • the EGR gas shutter 16 being closed, the air shutter 15 can take, in this first operating mode, all degrees of opening between its maximum opening and closing.
  • the two flaps 15, 16 are closed; such a mode of operation can typically be implemented in the idle speed of the engine.
  • the air flap 15 is shaped so that its diameter is smaller than that of the pipe in which it extends to leave a clearance "J" between its edges and the inner surface of the wall of said pipeline.
  • This clearance J allows the passage of a fresh air leakage current which guarantees a minimum air flow in the motor M to allow its operation in this operating mode of the EGR valve 9.
  • the low flow rate of this current of leak is in this case compensated by the opening of the throttle valve 17 for adjusting the engine speed to ensure a minimum flow sufficient to the operation of the engine M.
  • the difference between the pressure upstream of flap 16 and the pressure downstream of the flap 16) remains sufficiently large, regardless of the degree of opening of the two flaps 15, 16, to enable its measurement effectively using a pressure sensor that is not too precise; typically, the pressure difference thus remains between 15 millibars and 200 millibars; this pressure difference is measured using an upstream pressure sensor and a downstream pressure sensor, not shown.
  • the EGR valve 9 comprises a single motor 18 for actuating its two flaps 15, 16; it is in this case a DC motor.
  • the EGR valve 9 comprises a gear extending from the shaft 19 of the motor 18 to two shafts 20, 21 for rotating the air flap 15 and the EGR gas flap 16, respectively. These drive shafts 20, 21 are in this case parallel to each other and to the shaft 19 of the engine 18.
  • the shaft 19 of the motor 18 is integral with a pinion 22 driving an intermediate gear wheel 23 carrying a peripheral toothing 24 and a central toothing 25 (these teeth 24, 25 are superimposed and concentric).
  • the peripheral toothing 24 of the intermediate wheel 23 meshes with a ring gear 26 driving in rotation of the air shutter 15.
  • the central toothing 25 of the intermediate wheel 23 meshes with a ring gear 27 of a drive mechanism 28 in the example under consideration, the motor 18, by its pinion 22, if it is rotated in the counterclockwise direction, drives the intermediate wheel 23 in rotation in the direction of rotation. clockwise.
  • the intermediate wheel 23 drives by its teeth 24, the rings 26, 27 for rotating the two flaps 15, 16, in the opposite direction of clockwise.
  • the air flap 15 is continuously rotated by the rotation of its drive toothing 26 without disengagement whatever its position. In the position of the toothing 26 of FIG. 6b, the air flap 15 is open in the first mode of operation of the EGR valve 9, that is to say with the closed EGR gas flap 16 (FIG. 2b). .
  • the air flap 15 moves from its open position to its closed position (90 ° rotation), that is to say say in its position the second mode of operation of the EGR valve 9 ( Figure 2b); if the rotation of the motor 18 is continued, the rotation of the air flap 15 is continued which results in its opening but on the other side, up to an angle of 90 °, in the third operating mode of the EGR valve 9 ( Figure 2c).
  • the mechanism 28 for driving the EGR gas flap 16 comprises a disengaging system arranged so that the rotation of the ring 27 does not cause the drive shaft 21 of the flap 16 to rotate over the first half of its travel ( 0-90 °) and rotates on the second half of its stroke (90 ° - 180 °).
  • the mechanism 28 comprises a wheel 29 carrying the ring 27 and in which is formed a circular 30 disengaging light.
  • the mechanism 28 further comprises a disc 31 integral in rotation with the drive shaft 21 of the flap 16 and carrying a finger 32 arranged to slide in the slot 31 between 0 ° and 90 ° and abut on the bottom 33 of the light between 90 ° and 180 ° for driving the disc 31 (and therefore the flap 16) by the wheel 29 carrying the crown 27.
  • the kinematic law for driving the flaps 15, 16 by the motor 18 is represented by the graph of FIG. 3 which represents the opening angle ⁇ of the flaps 15, 16 (curve C1 for the air flap 15 and curve C2 for the gas shutter EG 16) as a function of the angle of rotation of the shaft 19 of the engine 18.
  • a first zone I only the air flap 15 is rotated, from an open position to its full closed position (the clearance J allowing in this position the passage of a leakage air stream at its periphery); the flap 15 is driven from its closed position to an open position in the event of rotation in the opposite direction.
  • the two flaps 15, 16 are rotated simultaneously from their closed position to their open position (or vice versa in the case of rotation in the opposite direction).
  • the concomitant opening of the flaps 15, 16 is, in the embodiment described, in a linear manner as a function of the angle of rotation of the shaft 19 of the engine 18, the opening degrees of the flaps 15, 16 being substantially identical since the slopes of curves C1, C2 are close (but in this case not quite identical).
  • the opening of the air shutter 15 there is also an offset in the opening of the air shutter 15, the latter being arranged to reach its maximum open position at a position angle ⁇ of the shaft 19 of the engine 18 less than the angle a2 corresponding to the maximum opening of the EGR gas flap 16, the air flap 15 continuing its rotation between these two angles a1 and a2 and passing therefore from its maximum open position to a partial closure position in the maximum open position of the EGR gas flap 16.
  • the combination of the maximum opening of the EGR gas flap 16 with a partial closure of the flap air 15 makes it possible to increase the level of EGR since the partial closing of the air shutter 15 causes a suction effect of the EGR gases.
  • the drive gear in rotation of the flaps 15, 16 may be arranged differently for a particular kinematic opening shutters 15, 16, as desired by those skilled in the art.
  • FIG. 4 is a graph representing, on the ordinate, the section S of passage for the gases at flap level 15, 16 (curve C1 'for the air passage section at the air flap 15 and curve C2' for the passage section for the EGR gases 16 at the EGR gas flap 16) , as a function of the angle of rotation of the shaft 19 of the motor 18. Note that the curves are not straight portions as in FIG. 3 because the passage section is not linearly dependent on the angle a of the shaft 19 of the motor 18 (unlike the angle of rotation of the flaps 15, 16 which depends linearly, directly depending on the gear ratio).
  • a third phase III in which the rotation of the motor 18 causes the opening or closing of the second flap 16, the first flap 15 being immobile and open to the maximum.
  • the first two phases or zone I, II are used for the low or medium loads of the engine M, to ensure a suitable EGR rate with a pressure difference across the EGR gas flap 16 for its measurement effectively.
  • the third phase or zone III is used for the high loads of the motor M, to guarantee a maximum air flow.
  • Those skilled in the art will adapt the gear of the EGR valve 9 to obtain such kinematics; in particular, this opening kinematics flaps 15, 16, more complex to obtain than that of the first embodiment of the valve 9, can advantageously be obtained by means of two valves 15, 16 controlled electronically.
  • a graph showing the EGR rate ⁇ (in%, representing the ratio of the EGR gas flow rate to the total gas flow rate D at the intake of the engine M) is presented for information purposes in FIG. of this same flow of gas D.
  • the kinematics of the EGR valve 9 allows, for each engine speed M, to adjust the rate of EGR ⁇ on a point of this zone.
  • the operation of the EGR valve 9 (whatever its embodiment) is also conventional, as well as that of the engine M and its intake circuits 2a, exhaust 2b and recirculation 2c.
  • the assembly is regulated by the ECU thanks in particular to the measurement of the pressure difference across the EGR flap 16 made possible and facilitated by the control method and the valve 9 of the invention.
  • the invention has been presented in connection with a valve provided with flaps but it could of course be provided with other closure means such as butterflies. Moreover, as already envisaged above, the three-way valve could be replaced by two simple valves.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de commande d'un circuit (2c) de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur (M) à combustion interne de véhicule automobile, le moteur (M) étant relié à un circuit d'admission d'air (2a) et à un circuit d'échappement de gaz (2b) relié au circuit d'admission d'air (2a) par le circuit de recirculation (2c), une première vanne (15) régulant le débit d'air en amont du circuit de recirculation (2c) et une seconde vanne (16) régulant le débit de gaz d'échappement recirculés dans le circuit de recirculation (2c). Dans le procédé de l'invention, la recirculation des gaz d'échappement est commandée notamment par mesure d'une différence de pression aux bornes de la seconde vanne (16), le procédé comportant les étapes suivantes: a) on ferme la première et la seconde vanne (15, 16), la première vanne (15) étant agencée pour autoriser en position fermée le passage d'un courant de fuite d'air, b) on ouvre concomitamment la première et la seconde vanne (15, 16) de manière à ménager une différence de pression suffisante aux bornes de la seconde vanne (16) pour permettre la mesure de la différence de pression à ses bornes. Grâce à l'invention, la différence de pression aux bornes de la seconde vanne (16) reste suffisamment importante pour autoriser sa mesure de manière efficace.

Description

Procédé de commande d'un circuit EGR d'un moteur de véhicule automobile, vanne pour la mise en œuvre du procédé et moteur avec la vanne L'invention concerne un procédé de commande d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile, une vanne trois voies pour la mise en œuvre du procédé et un moteur comportant une telle vanne. Un moteur thermique de véhicule automobile comporte une chambre de combustion, généralement formée par une pluralité de cylindres, dans laquelle un mélange de comburant et de carburant est brûlé pour générer le travail du moteur. Le comburant comporte de l'air, qui peut être comprimé ou pas, selon que le moteur comporte un compresseur ou non; lorsqu'il est comprimé, on parle d'air de suralimentation. L'air (souvent désigné "air frais") peut par ailleurs être mélangé à des gaz d'échappement; on parle de gaz d'échappement recirculés, ce mode de fonctionnement étant typiquement désigné par l'homme du métier par l'acronyme EGR, qui signifie "Exhaust Gas Recirculation" en anglais. Les gaz admis dans la chambre de combustion sont dénommés gaz d'admission ; les gaz d'admission peuvent donc être composés d'air frais seul, ou d'un mélange d'air frais et de gaz d'échappement; le débit des gaz d'admission peut être régulé par une vanne de type papillon commandée en fonction de l'enfoncement de la pédale d'accélérateur du véhicule pour réguler le régime moteur. Dans le cas d'un moteur avec des moyens de compression tels qu'un compresseur ou un turbocompresseur, l'air est admis dans le circuit d'admission du moteur, comprimé par le compresseur, refroidi et admis dans les cylindres où il est brûlé avec le carburant puis évacué par les canalisations d'échappement. Les gaz d'échappement entraînent une turbine, solidaire du compresseur et formant avec lui le turbocompresseur. La recirculation des gaz d'échappement peut être dite "basse pression", lorsqu'elle est faite sur des gaz d'échappement prélevés après la turbine et réintroduits avant le compresseur, ou "haute pression", lorsqu'elle est faite avec des gaz prélevés avant la turbine et réintroduits après le compresseur ; les deux types de recirculation peuvent être combinés. A titre d'exemple, la recirculation basse pression permet, pour un moteur à essence, de réduire la température d'échappement (et donc la consommation de carburant puisqu'il n'est dès lors pas nécessaire de trop enrichir le mélange de combustion) et d'éviter les phénomènes de cliquetis à fort taux de compression du moteur ; pour un moteur diesel, elle permet de diminuer la pollution pour être en accord avec les normes environnementales. Dans le cas d'une boucle de recirculation des gaz d'échappement basse pression par exemple, une vanne dite "trois voies" est généralement prévue pour le contrôle du taux d'EG c'est-à-dire de la proportion de gaz d'échappement recirculés dans le débit total de gaz d'admission entrant dans le moteur. Une telle vanne trois voies comporte deux conduits d'entrée, l'un pour l'air frais et l'autre pour les gaz d'échappement recirculés (pour parlera parfois dans la suite, concernant les gaz d'échappement recirculés, de "gaz EGR") ; les gaz EGR sont généralement refroidis avant leur mélange à l'air frais. La vanne trois voies comporte par ailleurs un conduit de sortie communiquant avec les conduits d'entrée pour recevoir l'air frais et/ou les gaz EGR ; ce conduit de sortie débouche par exemple dans le compresseur à partir duquel les gaz sont guidés dans un refroidisseur (ou dans une voie de dérivation de ce refroidisseur) avant leur admission dans le moteur. Bien sûr, la vanne trois voies peut être remplacée par deux vannes simples disposées, l'une dans le conduit d'admission d'air frais, l'autre dans le conduit de recirculation des gaz d'échappement. Le débit de gaz qui traverse une vanne est régulé par un moyen d'obturation tel qu'un volet ou un papillon.
Quel que soit le type de vanne choisi, la régulation du taux d'EGR est faite par la commande des vannes. Pour une bonne régulation du taux d'EGR, il convient d'asservir le système de commande des vannes à différents paramètres mesurés en temps réel dans le dispositif ; en particulier, les vannes peuvent être commandées à partir d'une mesure du débit des gaz les traversant ou encore de la différence de pression à leurs bornes. Dans un moteur de type diesel, un débitmètre d'air est monté dans le circuit d'admission d'air et on connaît par ailleurs le débit de gaz admis dans le moteur ; la différence entre le débit de gaz d'admission et le débit d'air frais correspond au débit de gaz d'EGR et il est donc aisé d'en déduire le taux d'EGR. Dans un moteur de type essence en revanche, il est plus compliqué d'avoir accès au taux d'EGR puisque ce type de moteur n'est généralement pas équipé d'un débitmètre d'air. Pour accéder au taux d'EGR, on peut utiliser une mesure de la différence de pression entre l'amont et l'aval de la vanne du conduit de gaz EG ; la connaissance de cette différence de pression (en combinaison avec d'autres paramètres tels que la température des gaz ou le débit de gaz d'admission) permet d'accéder au taux d'EGR.
Toutefois, si l'on souhaite éviter l'utilisation de capteurs de pression trop précis c'est-à-dire trop onéreux pour la mesure de cette différence de pression, celle-ci doit être suffisamment élevée pour pouvoir être mesurée par des capteurs de sensibilité moyenne, typiquement comprise entre 15 et 200 millibars.
L'invention vise à proposer un procédé de commande d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement qui permette un contrôle aisé du taux d'EGR. C'est ainsi que l'invention concerne un procédé de commande d'un circuit de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, le moteur étant relié à un circuit d'admission d'air et à un circuit d'échappement de gaz relié au circuit d'admission d'air par le circuit de recirculation, une première vanne régulant le débit d'air en amont du circuit de recirculation et une seconde vanne régulant le débit de gaz d'échappement recirculés dans le circuit de recirculation, la recirculation des gaz d'échappement étant commandée notamment par mesure d'une différence de pression aux bornes de la seconde vanne, procédé caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes :
a) on ferme la première et la seconde vanne, la première vanne étant agencée pour autoriser en position fermée le passage d'un courant de fuite d'air, b) on ouvre concomitamment la première et la seconde vanne de manière à ménager une différence de pression suffisante aux bornes de la seconde vanne pour permettre la mesure de la différence de pression à ses bornes.
L'invention est remarquable en ce qu'elle propose un changement particulièrement avantageux de la commande d'une boucle de recirculation des gaz d'échappement. L'art antérieur proposait traditionnellement l'ouverture progressive de la vanne EGR puis la fermeture de la vanne d'air pour créer une dépression et augmenter le débit d'EGR ; dans de tels modes opératoires, la différence de pression aux bornes de la vanne EGR était faible. A l'inverse, le procédé de l'invention propose une ouverture concomitante des vannes pour créer et conserver une différence de pression suffisante aux bornes de la vanne EG . L'invention est particulièrement avantageuse pour la commande de la recirculation de gaz d'échappement basse pression d'un moteur à essence, pour les raisons développées ci-dessus.
Selon une forme de réalisation, les première et seconde vannes sont agencées dans une vanne trois voies comportant une voie d'entrée avec la première vanne, une voie d'entrée avec la seconde vanne et une voie de sortie communiquant directement ou indirectement avec un collecteur d'admission de gaz dans le moteur. Une telle mise en œuvre est compacte et facile à piloter.
Selon une forme de réalisation, le circuit d'admission comportant, en aval du circuit de recirculation, une troisième vanne de régulation du débit des gaz admis dans le moteur, on agit sur ladite vanne pour compenser la fermeture de la première vanne. Cette troisième vanne peut traditionnellement être une vanne de type papillon permettant de réguler le régime moteur.
Selon une forme de réalisation, le degré d'ouverture de la première vanne est sensiblement identique au degré d'ouverture de la seconde vanne quel que soit leur degré d'ouverture. En particulier, un tel fonctionnement peut être obtenu par entraînement concomitant des vannes par un moteur unique, le degré d'ouverture des vannes dépendant linéairement la position angulaire de l'arbre d'entraînement du moteur, quelle que soit cette position. Selon une autre forme de réalisation, le procédé comporte trois phases ou modes de fonctionnement pour l'ouverture concomitante des vannes :
- une première phase dans laquelle le degré d'ouverture de la première vanne est sensiblement identique au degré d'ouverture de la seconde vanne ;
- une deuxième phase dans laquelle le degré d'ouverture de la première vanne est supérieur au degré d'ouverture de la seconde vanne et
- une troisième phase dans laquelle le degré d'ouverture de la première vanne est constant et maximal pour une pluralité de degrés possibles d'ouverture de la seconde vanne. L'invention concerne encore, à titre de produit intermédiaire, une vanne trois voies pour la mise en œuvre du procédé de commande présenté ci-dessus, la vanne étant destinée à assurer la liaison entre le circuit d'admission de gaz et le circuit de recirculation de gaz d'échappement, la vanne comportant un premier volet de régulation du débit d'air, un second volet de régulation du débit de gaz d'échappement recirculés et un moteur unique d'entraînement des deux volets, vanne caractérisée par le fait qu'elle comporte un engrenage reliant le moteur aux volets pour leur entraînement, l'engrenage comportant des moyens d'entraînement du premier volet, des moyens d'entraînement du second volet et des moyens de débrayage du second volet.
Selon une forme de réalisation, la vanne présente trois modes de fonctionnement :
- un premier mode de fonctionnement dans lequel le moteur entraîne l'ouverture ou la fermeture du premier volet, le second volet étant immobile et fermé ;
- un deuxième mode de fonctionnement dans lequel les deux volets sont fermés et
- un troisième mode de fonctionnement dans lequel le moteur entraîne l'ouverture ou la fermeture concomitante des deux volets.
Selon une forme de réalisation dans ce cas, l'ouverture ou la fermeture concomitante des deux volets présente trois phases ou modes :
- une première phase (ou mode) dans laquelle la rotation du moteur entraîne l'ouverture ou la fermeture des volets à des degrés d'ouverture sensiblement identiques ;
- une deuxième phase (ou mode) dans laquelle la rotation du moteur entraîne l'ouverture ou la fermeture des volets avec un degré d'ouverture du premier volet supérieur au degré d'ouverture du second volet et
- une troisième phase (ou mode) dans laquelle la rotation du moteur entraîne l'ouverture ou la fermeture du second volet, le premier volet étant immobile et ouverte au maximum.
L'invention concerne encore un moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile comportant une vanne telle que présentée ci-dessus.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du procédé de commande, de la vanne et du moteur de l'invention, en référence aux planches de dessins annexées, sur lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique d'un moteur et de ses circuits d'admission, d'échappement et de recirculation ;
- les figures 2a, 2b et 2c représentent trois modes d'utilisation de la vanne EGR de la figure 1 ;
- la figure 3 est une représentation graphique de la position des volets de la vanne EGR en fonction de la position angulaire de leur moteur d'entraînement conformément à une première forme de réalisation de la vanne de l'invention ;
- la figure 4 est une représentation graphique de la section de passage pour les gaz au niveau des volets de la vanne EGR en fonction de la position angulaire de leur moteur d'entraînement conformément à une deuxième forme de réalisation de la vanne de l'invention ;
- la figure 5 est un graphique représentant le taux d'EGR admissible en fonction du débit de gaz d'admission c'est-à-dire du régime moteur ;
- les figures 6a, 6b, 6c et 6d sont des représentations en perspective de la vanne EGR de la première forme de réalisation de l'invention.
En référence à la figure 1 , un moteur thermique M à combustion interne de véhicule automobile comporte une chambre de combustion 1 comportant une pluralité de cylindres, en l'espèce au nombre de quatre, et destinée à recevoir un mélange de comburant et de carburant (ici de l'essence) dont la combustion dans les cylindres génère le travail du moteur M. Le fonctionnement du moteur M est classique : les gaz sont admis dans la chambre de combustion 1, y sont comprimés, brûlés puis expulsés sous forme de gaz d'échappement; il s'agit des quatre temps classiques d'un moteur thermique (admission, compression, combustion, échappement).
Le circuit 2a d'admission de gaz dans le moteur M comporte une canalisation 3 d'admission d'air d'alimentation ou air frais (dont le flux est représenté par la flèche Fl), un compresseur 4 des gaz d'alimentation, qui est en l'espèce un turbocompresseur, et un échangeur de chaleur 5, de refroidissement des gaz issus du compresseur 4. Cet échangeur de chaleur 5 est communément désigné par l'homme du métier par son acronyme "RAS", qui signifie "refroidisseur d'air de suralimentation"; sa fonction est en effet de refroidir les gaz d'admission et en particulier l'air, dont on dit qu'il est suralimenté puisqu'il est comprimé. En sortie du RAS 5, les gaz débouchent dans un collecteur 6 d'admission des gaz dans la chambre de combustion 1 du moteur M, le collecteur 6 formant une boîte d'entrée des gaz dans la culasse du moteur M. En l'espèce, le circuit d'admission 2a comporte une dérivation 14 de la voie contenant le RAS 5, la régulation des gaz entre la voie refroidie et la voie non refroidie 14 étant faite par une vanne 13, de manière connue en soi. En amont du collecteur 6 d'admission des gaz dans le moteur M, le circuit d'admission comporte une vanne 17 comportant un obturateur de type papillon dont la fonction est de régler le débit de gaz pour la régulation du régime moteur ; cette vanne -papillon 17 est commandé par une unité de contrôle du moteur (typiquement désignée par l'acronyme ECU qui signifie Engine Control Unit en anglais), bien connue de l'homme du métier.
Le circuit 2b d'échappement de gaz comporte, en sortie de la chambre de combustion 1 du moteur M, un collecteur 7 des gaz d'échappement relié à une voie ou canalisation 8 d'échappement des gaz. Le circuit d'échappement 2b comporte par ailleurs une turbine 10, solidaire en rotation du compresseur 4 des gaz d'admission et formant avec lui un turbocompresseur. La turbine 10 est entraînée par les gaz d'échappement de la voie d'échappement 8, dont le flux est schématisé par la flèche F2.
Enfin, le circuit d'échappement 2b est connecté à un circuit 2c de recirculation des gaz d'échappement comportant une canalisation 1 1 de guidage des gaz d'échappement recirculés ("gaz EGR") pour prélever des gaz d'échappement dans le circuit d'échappement 2b, à proximité de sa sortie, et les réintroduire dans le circuit d'admission 2a, en l'espèce en amont du compresseur 4, au niveau d'une vanne 9, qui est en l'espèce une vanne trois voies 9, que l'on nommera par la suite vanne EGR 9 et qui forme le lieu ou zone de connexion du circuit de recirculation 2c au circuit d'admission 2a. Une telle recirculation des gaz d'échappement est dite basse pression, puisqu'elle est faite sur des gaz d'échappement en sortie du circuit d'échappement 2b (en aval de la turbine 10), qui sont à relativement basse pression. Un refroidisseur 12 de ces gaz d'échappement recirculés est également prévu dans le circuit de recirculation 2c. Les gaz qui ne sont pas recirculés forment les gaz d'échappement du véhicule, dont le flux est désigné par la flèche F3.
La vanne EGR 9 comporte une voie 9a (ou conduit 9a) d'entrée d'air d'alimentation, une voie 9b (ou conduit 9b) d'entrée de gaz EGR et une voie 9c (ou conduit 9c) de sortie de gaz qui forment les gaz d'admission (et dont la composition varie en fonction du débit des gaz issus des voies 9a, 9b d'entrée d'air et de gaz EGR). La vanne EGR 9 comporte un volet 15 dans sa voie d'entrée d'air 9a (ci-après dénommé "volet d'air 15") et un volet 16 dans sa voie d'entrée de gaz EGR 9b (ci-après dénommé "volet de gaz EGR 16"). Fonctionnellement, et comme on le voit particulièrement bien sur les figures 2a à 2c, la vanne EGR 9 remplit donc la fonction de deux vannes, l'une régulant le débit d'air frais et l'autre le débit de gaz EGR.
On présente ci-dessous les trois modes de fonctionnement de la vanne EGR 9 dans leur généralité, la mise en œuvre de ces modes de fonctionnement et en particulier le rapport des degrés d'ouverture des volets 15, 16 pouvant varier en fonction des formes de réalisation de la vanne EGR 9.
Dans un premier mode de fonctionnement de la vanne EGR 9 représenté sur la figure 2a et correspondant à un fonctionnement du moteur M sans recirculation des gaz d'échappement (utile par exemple si le moteur fonctionne dans un environnement particulièrement froid), le volet d'air 15 est ouvert (totalement ou partiellement) et le volet de gaz EGR 16 est fermé, obstruant ainsi totalement la canalisation de recirculation 1 1. Le volet de gaz EGR 16 étant fermé, le volet d'air 15 peut prendre, dans ce premier mode de fonctionnement, tous les degrés d'ouverture entre son ouverture maximale et sa fermeture.
Dans un deuxième mode de fonctionnement de la vanne EGR 9 représenté sur la figure 2b et qui correspond à l'initiation d'un fonctionnement du moteur M avec recirculation des gaz d'échappement, les deux volets 15, 16 sont fermés ; un tel mode de fonctionnement peut typiquement être mis en œuvre dans le régime de ralenti du moteur. Conformément à l'invention, le volet d'air 15 est conformé de manière à ce que son diamètre soit inférieur à celui de la canalisation dans laquelle il s'étend pour laisser un jeu "J" entre ses bords et la surface interne de la paroi de ladite canalisation. Ce jeu J autorise le passage d'un courant d'air frais de fuite qui garantit un débit d'air minimal dans le moteur M pour autoriser son fonctionnement dans ce mode de fonctionnement de la vanne EGR 9. Le faible débit de ce courant de fuite est en l'espèce compensé par l'ouverture du papillon 17 de réglage du régime moteur pour garantir un débit minimum suffisant au fonctionnement du moteur M.
Dans un troisième mode de fonctionnement de la vanne EGR 9 représenté sur la figure 2c et qui correspond à un fonctionnement du moteur M avec recirculation des gaz d'échappement, les deux volets 15, 16 ont été ouverts de manière concomitante depuis leur position de fermeture simultanée. Quel que soit le degré d'ouverture des deux volets 15, 16 dans un mode d'EGR particulier (leur taux d'ouverture respectifs pouvant être différents), le fonctionnement avec recirculation des gaz d'échappement est nécessairement initié par la fermeture simultanée des deux volets 15, 16 (figure 2b) suivie de leur ouverture simultanée. Puisque les deux volets 15, 16 sont ouverts concomitamment à partir d'une position de fermeture simultanée, la différence de pression aux bornes du volet EGR 16 (c'est-à-dire la différence entre la pression en amont du volet 16 et la pression en aval du volet 16) reste suffisamment importante, quelle que soit le degré d'ouverture des deux volets 15, 16, pour permettre sa mesure de manière efficace en utilisant un capteur de pression qui ne soit pas trop précis ; typiquement, la différence de pression reste ainsi comprise entre 15 millibars et 200 millibars ; on mesure cette différence de pression à l'aide d'un capteur de pression amont et d'un capteur de pression aval, non représentés.
Grâce à l'invention et à la mise en œuvre de l'EGR par ouverture simultanée de la vanne d'air 15 et de la vanne de gaz EGR 16 à partir de leur fermeture simultanée, on garantit à faible charge (c'est-à-dire à faible régime) une dépression suffisante aux bornes des volets pour autoriser la mesure de la différence de pression à leurs bornes et donc le pilotage des volets (en général, on mesure uniquement la différence de pression aux bornes du volet de gaz EGR 16. En effet, l'ouverture du volet de gaz EGR 16 entraîne en soi une réduction de la différence de pression à ses bornes qui est compensée par l'ouverture concomitante du volet d'air 15 qui augmente le débit et augmente donc la différence de pression. A plus forte charge, le volet d'air 15 étant pleinement ou en grande partie ouvert, on garantit un débit suffisant d'air frais pour entretenir la forte charge. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention présentée en référence aux figures 3, 6a, 6b, 6c et 6d, la vanne EGR 9 comporte un moteur unique 18 d' actionnement de ses deux volets 15, 16 ; il s'agit en l'espèce un moteur à courant continu. La vanne EGR 9 comporte un engrenage s'étendant depuis l'arbre 19 du moteur 18 jusqu'à deux arbres 20, 21 d'entraînement en rotation du volet d'air 15 et du volet de gaz EGR 16, respectivement. Ces arbres d'entraînement 20, 21 sont en l'espèce parallèles l'un à l'autre et à l'arbre 19 du moteur 18. De l'arbre 19 du moteur 18 est solidaire un pignon 22 d'entraînement d'une roue dentée intermédiaire 23 portant une denture périphérique 24 et une denture centrale 25 (ces dentures 24, 25 sont superposées et concentriques). La denture périphérique 24 de la roue intermédiaire 23 engrène avec une couronne dentée 26 d'entraînement en rotation du volet d'air 15. La denture centrale 25 de la roue intermédiaire 23 engrène avec une couronne dentée 27 d'un mécanisme 28 d'entraînement en rotation du volet de gaz EGR 16. Dans l'exemple considéré, le moteur 18, par son pignon 22, s'il est entraîné en rotation dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, entraîne la roue intermédiaire 23 en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. A son tour, la roue intermédiaire 23 entraîne par ses dentures 24, 25 les couronnes 26, 27 d'entraînement en rotation des deux volets 15, 16, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.
Le volet d'air 15 est continûment entraîné en rotation par la rotation de sa denture d'entraînement 26, sans débrayage quelle que soit sa position. Dans la position de la denture 26 de la figure 6b, le volet d'air 15 est ouvert dans le premier mode de fonctionnement de la vanne EGR 9 c'est-à-dire avec le volet de gaz EGR 16 fermé (figure 2b). Lors de la rotation de sa denture d'entraînement 26 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le volet d'air 15 passe de sa position ouverte à sa position fermée (rotation de 90°), c'est-à-dire dans sa position du deuxième mode de fonctionnement de la vanne EGR 9 (figure 2b) ; si la rotation du moteur 18 est poursuivie, la rotation du volet d'air 15 est poursuivie ce qui se traduit par son ouverture mais de l'autre côté, jusqu'à un angle de 90°, dans le troisième mode de fonctionnement de la vanne EGR 9 (figure 2c).
Le mécanisme 28 d'entraînement du volet de gaz EGR 16 comporte un système à débrayage agencé pour que la rotation de la couronne 27 n'entraîne pas en rotation l'arbre 21 d'entraînement du volet 16 sur la première moitié de sa course (0-90°) et l'entraîne en rotation sur la deuxième moitié de sa course (90°- 180°). A cet effet, en l'espèce, le mécanisme 28 comporte une roue 29 portant la couronne 27 et dans laquelle est ménagée une lumière circulaire 30 de débrayage. Le mécanisme 28 comporte par ailleurs un disque 31 solidaire en rotation de l'arbre 21 d'entraînement du volet 16 et portant un doigt 32 agencé pour coulisser dans la lumière 31 entre 0° et 90° et venir en butée sur le fond 33 de la lumière entre 90° et 180° pour l'entraînement du disque 31 (et donc du volet 16) par la roue 29 portant la couronne 27.
Ainsi, partant de la position de la figure 6b (0°), la roue 29 est entraînée en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et, jusqu'à ce qu'elle ait tourné de 90°, cette rotation n'entraîne aucun mouvement du volet 16 puisque la lumière 30 de la roue 29 coulisse autour du doigt 32 du disque 31. A partir de 90° et si la rotation est poursuivie, le fond 33 de la lumière 30 vient en butée sur le doigt 32 et entraîne ce dernier en rotation avec la roue 29, entraînant ainsi le disque 31 et donc le volet 16 en rotation depuis sa position de fermeture vers sa position d'ouverture. La rotation dans le sens inverse entraîne le déplacement inverse du volet 16, c'est-à-dire sa rotation depuis sa position d'ouverture vers sa position de fermeture depuis 180° jusqu'à 90° puis aucun mouvement depuis 90° jusqu'à 0°.
La loi cinématique d'entraînement des volets 15, 16 par le moteur 18 est représentée par le graphique de la figure 3 qui représente l'angle β d'ouverture des volets 15, 16 (courbe Cl pour le volet d'air 15 et courbe C2 pour le volet de gaz EG 16) en fonction de l'angle a de rotation de l'arbre 19 du moteur 18.
Comme on le voit sur la figure 3, dans une première zone I, seul le volet d'air 15 est entraîné en rotation, depuis une position d'ouverture vers sa position de fermeture complète (le jeu J permettant dans cette position le passage d'un courant d'air de fuite à sa périphérie) ; le volet 15 est entraîné depuis sa position de fermeture vers une position d'ouverture en cas de rotation dans le sens contraire. Dans une deuxième zone II, les deux volets 15, 16 sont entraînés en rotation concomitamment depuis leur position de fermeture vers leur position d'ouverture (ou inversement en cas de rotation dans le sens contraire). On note que l'ouverture concomitante des volets 15, 16 se fait, dans la forme de réalisation décrite, de manière linéaire en fonction de l'angle a de rotation de l'arbre 19 du moteur 18, les degrés d'ouverture des volets 15, 16 étant sensiblement identiques puisque les pentes des courbes Cl, C2 sont proches (mais en l'espèce pas tout à fait identiques).
On note par ailleurs, en l'espèce, un décalage dans l'ouverture du volet d'air 15, ce dernier étant agencé pour atteindre sa position d'ouverture maximale à un angle al de position de l'arbre 19 du moteur 18 inférieur à l'angle a2 correspondant à l'ouverture maximale du volet de gaz EGR 16, le volet d'air 15 continuant sa rotation entre ces deux angles al et a2 et passant donc depuis sa position d'ouverture maximale à une position d'obturation partielle dans la position d'ouverture maximale du volet de gaz EGR 16. La combinaison de l'ouverture maximale du volet de gaz EGR 16 avec une fermeture partielle du volet d'air 15 permet d'accroître le taux d'EGR puisque la fermeture partielle du volet d'air 15 entraîne un effet d'aspiration des gaz EGR. Bien entendu, l'engrenage d'entraînement en rotation des volets 15, 16 peut être agencé différemment pour une cinématique particulière d'ouverture des volets 15, 16, selon ce qui est souhaité par l'homme du métier.
On donne un exemple d'une autre cinématique possible des volets 15, 16 d'une deuxième forme de réalisation de la vanne EGR 9, en référence à la figure 4 qui est un graphique représentant en ordonnée la section S de passage pour les gaz au niveau des volets 15, 16 (courbe Cl' pour la section de passage pour l'air au niveau du volet d'air 15 et courbe C2' pour la section de passage pour les gaz EGR 16 au niveau du volet de gaz EGR 16), en fonction de l'angle a de rotation de l'arbre 19 du moteur 18. On note que les courbes ne sont pas des portions de droite comme dans la figure 3 car la section de passage n'est pas linéairement dépendante de l'angle a de l'arbre 19 du moteur 18 (contrairement à l'angle de rotation des volets 15, 16 qui en dépend linéairement, directement en fonction du rapport d'engrenage).
On note principalement trois phases ou modes de fonctionnement pour l'ouverture concomitante des volets 15, 16 de cette vanne EGR 9 :
- une première phase I dans laquelle la rotation du moteur 18 entraîne l'ouverture ou la fermeture des volets 15, 16 à des degrés d'ouverture sensiblement identiques ;
- une deuxième phase II dans laquelle la rotation du moteur 18 entraîne l'ouverture ou la fermeture des volets 15, 16 avec un degré d'ouverture du premier volet 15 supérieur au degré d'ouverture du second volet 16 et
- une troisième phase III dans laquelle la rotation du moteur 18 entraîne l'ouverture ou la fermeture du second volet 16, le premier volet 15 étant immobile et ouvert au maximum. Les deux premières phases ou zone I, II sont utilisées pour les faibles ou moyennes charges du moteur M, pour assurer un taux d'EGR adapté avec une différence de pression aux bornes du volet de gaz EGR 16 permettant sa mesure de manière efficace. La troisième phase ou zone III est utilisée pour les fortes charges du moteur M, pour garantir un débit d'air maximum. L'homme du métier adaptera l'engrenage de la vanne EGR 9 pour obtenir une telle cinématique ; en particulier, cette cinématique d'ouverture des volets 15, 16, plus complexe à obtenir que celle de la première forme de réalisation de la vanne 9, pourra avantageusement être obtenue à l'aide de deux vannes 15, 16 commandées électroniquement.
On présente enfin à titre d'information sur la figure 5 un graphique représentant le taux d'EGR τ (en %, représentant le rapport du débit de gaz EGR sur le débit de gaz total D à l'admission du moteur M) en fonction de ce même débit de gaz D. Sur cette figure est représentée en grisé la zone correspondant aux taux d'EGR τ admissibles en fonction du débit D c'est-à-dire en fonction des différents régimes du moteur M. La cinématique de la vanne EGR 9 permet, pour chaque régime moteur M, de régler le taux d'EGR τ sur un point de cette zone. Le fonctionnement de la vanne EGR 9 (quelle que soit sa forme de réalisation) est par ailleurs classique, de même que celui du moteur M et de ses circuits d'admission 2a, d'échappement 2b et de recirculation 2c. L'ensemble est régulé par l'ECU grâce notamment à la mesure de la différence de pression aux bornes du volet EGR 16 rendue possible et facilitée par le procédé de commande et la vanne 9 de l'invention.
L'invention a été présentée en relation avec une vanne munie de volets mais elle pourrait bien sûr être munie d'autres moyens d'obturation comme des papillons. Par ailleurs, comme déjà envisagé plus haut, la vanne trois voies pourrait être remplacée par deux vannes simples.
L'invention a été décrite en relation avec des formes de réalisations préférées, mais il va de soi que d'autres formes de réalisations sont envisageables. En particulier, les caractéristiques des différentes formes de réalisations décrites peuvent être combinées entre elles, s'il n'y a pas d'incompatibilités.

Claims

Revendications
1- Procédé de commande d'un circuit (2c) de recirculation des gaz d'échappement d'un moteur (M) à combustion interne de véhicule automobile, le moteur (M) étant relié à un circuit d'admission d'air (2a) et à un circuit d'échappement de gaz (2b) relié au circuit d'admission d'air (2a) par le circuit de recirculation (2c), une première vanne (15) régulant le débit d'air en amont du circuit de recirculation (2c) et une seconde vanne (16) régulant le débit de gaz d'échappement recirculés dans le circuit de recirculation (2c), la recirculation des gaz d'échappement étant commandée notamment par mesure d'une différence de pression aux bornes de la seconde vanne (16), procédé caractérisé par le fait qu'il comporte les étapes suivantes :
a) on ferme la première et la seconde vanne (15, 16), la première vanne (15) étant agencée pour autoriser en position fermée le passage d'un courant de fuite d'air,
b) on ouvre concomitamment la première et la seconde vanne (15, 16) de manière à ménager une différence de pression suffisante aux bornes de la seconde vanne (16) pour permettre la mesure de la différence de pression à ses bornes.
2- Procédé selon la revendication 1 dans lequel les première et seconde vannes (15, 16) sont agencées dans une vanne trois voies (9) comportant une voie d'entrée (9a) avec la première vanne (15), une voie d'entrée (9b) avec la seconde vanne (16) et une voie de sortie (9c) communiquant directement ou indirectement avec un collecteur (6) d'admission de gaz dans le moteur (M).
3- Procédé selon l'une des revendications précédentes dans lequel, le circuit d'admission (2a) comportant, en aval du circuit de recirculation (2c), une troisième vanne (17) de régulation du débit des gaz admis dans le moteur (M), on agit sur ladite vanne (17) pour compenser la fermeture de la première vanne (15).
4- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le degré d'ouverture de la première vanne (15) est sensiblement identique au degré d'ouverture de la seconde vanne (16) quel que soit leur degré d'ouverture.
5- Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 comportant trois phases de fonctionnement pour l'ouverture concomitante des vannes (15, 16) : - une première phase (I) dans laquelle le degré d'ouverture de la première vanne (15) est sensiblement identique au degré d'ouverture de la seconde vanne (16) ;
- une deuxième phase (II) dans laquelle le degré d'ouverture de la première vanne (15) est supérieur au degré d'ouverture de la seconde vanne (16) et
- une troisième phase (III) dans laquelle le degré d'ouverture de la première vanne (15) est constant et maximal pour une pluralité de degrés possibles d'ouverture de la seconde vanne (16).
6- Vanne trois voies pour la mise en œuvre du procédé de commande présenté ci-dessus, la vanne étant destinée à assurer la liaison entre le circuit d'admission de gaz (2a) et le circuit de recirculation de gaz d'échappement (2c), la vanne comportant un premier volet (15) de régulation du débit d'air, un second volet (16) de régulation du débit de gaz d'échappement recirculés et un moteur unique (18) d'entraînement des deux volets (15, 16), vanne caractérisée par le fait qu'elle comporte un engrenage reliant le moteur (18) aux volets (15, 16) pour leur entraînement, l'engrenage comportant des moyens (19, 22, 23, 24, 26) d'entraînement du premier volet (15), des moyens (19, 22, 23, 24, 27) d'entraînement du second volet (16) et des moyens (30) de débrayage du second volet.
7- Vanne selon la revendication 6 présentant trois modes de fonctionnement :
- un premier mode de fonctionnement dans lequel le moteur (18) entraîne l'ouverture ou la fermeture du premier volet (15), le second volet (16) étant immobile et fermé ;
- un deuxième mode de fonctionnement dans lequel les deux volets (15, 16) sont fermés et
- un troisième mode de fonctionnement dans lequel le moteur (18) entraîne l'ouverture ou la fermeture concomitante des deux volets (15, 16).
8- Vanne selon la revendication 7 dans laquelle l'ouverture ou la fermeture concomitante des deux volets (15, 16) présente trois phases :
- une première phase (I) dans laquelle la rotation du moteur (18) entraîne l'ouverture ou la fermeture des volets (15, 16) à des degrés d'ouverture sensiblement identiques ; - une deuxième phase dans laquelle la rotation du moteur (18) entraîne l'ouverture ou la fermeture des volets (15, 16) avec un degré d'ouverture du premier volet (15) supérieur au degré d'ouverture du second volet (16) et
- une troisième phase dans laquelle la rotation du moteur (18) entraîne l'ouverture ou la fermeture du second volet (16), le premier volet (15) étant immobile et ouvert au maximum.
9- Moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile comportant une vanne selon l'une des revendications 6 à 8.
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